Мусковитовые пегматиты

16.08.2018
Наиболее детальное изучение распределения петрогенных элементов по зонам пегматитовых тел и типам пегматитов было выполнено в Мамском пегматитовом поясе Восточной Сибири. В табл. 8.1 приводятся данные по составу отдельных зон мусковитовых пегматитов района.

Из особенностей состава структурных разновидностей пегматитов обращают на себя внимание относительно низкие содержания SiO2 и высокие — Al2O3 в зонах кварц-мусковитового замещения как двуполевошпатовых, так и плагиоклазовых крупноблоковых пегматитов, а также в зонах альбитизации. Кварц-мусковитовые зоны содержат значительное количество олигоклаза. Однако возможно и некоторое занижение данных по содержанию кремния (соответственно завышение по Al2O3), связанное с получением результатов по подсчетам минерального состава, так как в них не учитывается кварц, находящийся между пластинками мусковита в кристаллах. Зоны, богатые калишпатом, помимо высоких содержаний калия, имеют повышенные концентрации железа и магния. Это обусловлено как присутствием биотита и магнетита, так и вхождением железа в калишпат. Наиболее характерно для пегматитового процесса волнообразное изменение содержаний щелочей на послемагматическом этапе с закономерным изменением их соотношения во времени. Наиболее четко это видно на треугольной диаграмме в системе оксидов калия, натрия и алюминия (рис. 8.1). От калинатриевых ранних зон кристаллизации к графическим структурам растет роль калия, а в структурах замещения вновь возрастает относительная доля натрия — вплоть до зон альбитизации. Такой же тренд, но в более узких пределах имеют плагиоклазовые пегматиты.


Большой интерес представляет собой обобщение сведений о валовом химическом составе пегматитов Мамской провинции, выполненное А.П. Кочневым и др. В табл. 8.2 приведены вычисленные ими средние содержания для пяти групп мусковитовых пегматитов. Хорошо видно, что количество кремнезема везде примерно одинаково — от 70 до 73 % и только в жилах с кварцевым замещением оно поднимается до 75 %. Равномерно распределен и глинозем (от 15,5 до 16,6 %), за исключением группы перекристаллизованных пегматитов, где из-за повышенного количества полевых шпатов среднее содержание Al3O3 поднимается до 18 %.

Интересно соотношение закисного и окисного железа в пегматитах. В неизмененных пегматитовых телах отношение весовых количеств FeO/Fe2O3 явно выше единицы, а в перекристаллизованных и замещенных жилах оно составляет в среднем всего 0,55—0,83. Главную роль в таком изменении играют процессы перекристаллизации и метасоматоза ранней щелочной стадии, а с ростом кислотности происходит некоторое снижение степени окисленности железа. Другим важным показателем является соотношение щелочных элементов и кальция. В двуполевошпатовых (магматических) пегматитах среднее содержание калия в 2,2 раза выше, чем натрия. Преобладает калий и в перекристаллизованных пегматитах, и в пегматитах с кварц-муековитовый замещением. И только при кварцевом замещении, осуществляющемся при максимальной кислотности послемагматического процесса, доля калия резко снижается, а относительная доля натрия и кальция в связи с увеличением количества плагиоклаза вновь возрастает.

Плагиоклазовые незональные (метаморфические) пегматиты характеризуются резким преобладанием Na2O над K2O и высокими содержаниями CaO.

В целом валовые пробы пегматитов мусковитовых поясов образуют на треугольной диаграмме два поля, соответствующие двуполевошпатовым и плагиоклазовым пегматитам (рис. 8.2). Разброс точек связан с разной степенью проявления в анализированных пегматитах процессов замещения. Между различными поясами значимых различий в составе пегматитов нет, хотя проявляется зависимость их глиноземистости и кальциевости от величии этих параметров во вмещающих толщах.

В мусковитовых пегматитах Бирюсинского пояса содержания SiO2 и Al2O3 очень близки к вышеописанным (табл. 8.3). Ho количества калия, за исключением незамещенных двуполевошпатовых тел, в пегматитах Бирюсы несколько ниже. Из других особенностей следует отметить резкую обогащенность незональных и слабо зональных плагиоклазовых (крупноблоковых) пегматитов железом, магнием и кальцием. Состав плагиоклазовых зональных тел очень близок к составу интенсивно замещенных двуполевошпатовых жил, где почти весь калий тоже связан с мусковитом.

В других слюдоносных районах мира содержания петрогенных элементов в пегматитах в общем близки к тем, которые приведены в табл. 8.1—9.3. При этом одной из главных особенностей химического состава гранитов и пегматитов в слюдоносных провинциях является высокое содержание глинозема. В то время как средний гранит, по Р. Дэли, имеет 14,47 % Al2O3, для материнских гранитов мусковитовых пегматитов характерны цифры от 15 до 17 % Al2O3, а для пегматитов обычны содержания от 15,5 до 18 % Al2O3. Только в кварц-микроклин-плагиоклаз-мусковитовом парагенезисе пегматитов Балтийского щита количество глинозема, по данным В.В. Гордиенко, понижено до 13,5 % (табл. 8.4), но это явно связано со значительным ростом доли кварца в этом парагенезисе. Суммарное содержание оксидов калия и натрия в двуполевошпатовых пегматитах этого региона (8,7—9,3 %) в среднем выше, чем в аналогичных пегматитах Восточной Сибири (обычно от 0,2 до 9,4 %, иногда ниже — до 4,7 %). Однако такая разница может объясняться разными методиками определения средних цифр: для тел в целом и для парагенезисов.


Большой интерес представляет отношение Al2O3 K2O. По мнению некоторых исследователей, оно определяет мусковитоносность пегматитов и колеблется в пределах Беломорья от 6,5 в слюдоносных жилах до 3,0 в двуполевошпатовых «керамических» (неспециализированных) жилах. Ho в мусковитовых пегматитах Майского района эта величина широко варьирует — от 2,5 в магматических пегматитах с высоким содержанием калия до 15,2 в пегматитах, испытавших кварцевое замещение (см. табл. 8.2). В основном же в двуполевошпатовых мусковитовых пегматитах Восточной Сибири она составляет 2,9—4,2 (см. табл. 8.1 и 8.3). Все зависит от соотношения в пегматитовых телах двух полевых шпатов, кварца и мусковита.

При малом количестве валовых химических анализов, выполненных для пегматитовых тел, обращает на себя внимание работа А.С. Пекки по слюдоносным пегматитам Приладожья. По данным бороздового опробования для интервалов от 7,4 до 30 м этот исследователь опубликовал четыре анализа двуполевошпатовых пегматитов, содержащих мусковит (табл. 8.5). Количества SiO2 здесь повышены, a Al2O3 — несколько понижены по сравнению со средними цифрами в других районах. Суммарное содержание оксидов щелочей — от 8,4 до 9,0 %, количества натрия и калия соизмеримы. Окисное железо всегда преобладает над закисным. Величина отношения Al2O3/K2O — от 2,9 до 3,7, как и в Сибири.


Особый интерес представляют новые данные, полученные индийским исследователем Дж. Бхаттачарджи для пегматитов штата Раджастхан. Им были взяты представительные пробы весом по несколько сотен килограммов (в зависимости от среднего размера зерен) для двуполевошпатовых слюдоносных пегматитовых жил поля Бхилвара (Бильвара). В табл. 8.6 приведены результаты полного химического анализа пяти проб. Для жил Махендрагар и Мандал вначале приводится анализ пегматита на моломощном участке (ПВР-7 и ПВР-5), а затем — на участке раздува. В раздуве жилы Махендрагар (ПВР-2) преобладает зона кварц-мусковитового замещения, окруженная зоной неяснографической структуры с существенной ролью плагиоклаза. В жиле Мандал (ПВР-6) на участке раздува преобладает графический микроклиновый пегматит, а в центре имеется пегматоидная зона с небольшими кварцевыми обособлениями. Количество мусковита в этой жиле невелико.

Хорошо видно, что от маломощных частей жил к участкам раздува в обоих случаях возрастает количество SiO2 и падает содержание Al2O3. Суммарпое количество железа примерно сохраняется. Снижаются содержания магния, кальция и натрия, а также проанализированных малых элементов (иттрий и цирконий). В жиле Мандал резко увеличивается содержание калия — в соответствии с ростом количества калишпата. Суммарное количество оксидов щелочей в жиле Махендрагар сокращается с 6,7 до 5,4 %, а в жиле Мандал возрастает с 6 до 10 % тоже в связи с увеличением роли калишпата в составе пегматита.

Жила Эклингпура выделяется относительно низким содержанием глинозема, но явно более высоким содержанием трехвалентного железа. Эти особенности состава коррелируются с меньшими количествами в них полевых шпатов (особенно калишпата) и мусковита, с увеличенной долей биотита и акцессорного магнетита. Содержание циркония в жиле Эклингпура обусловлено наблюдаемыми в протолочках высокими концентрациями циркона, как и в краевых частях двух других жил.

Содержания магния и марганца во всех пробах табл. 8.0 существенно выше, чем обычно фиксируемые при анализах мусковитовых пегматитов (см. предыдущие таблицы этой главы). Это связано со значительной ролью биотита в составе пегматитов поля Бхилвара, а она, в свою очередь, объясняется относительно меланократовым характером вмещающих метаморфических пород района.

Следует остановиться на данных табл. 8.6 по содержаниям воды. Суммарное ее количество составляет обычно 0,5—1,1 % (кроме пониженной цифры 0,25 % в богатой калишпатом части жилы Мандал). Оно соизмеримо с величиной потерь при прокаливании (иногда вместе с отдельно определяемой водой) в выполненных у нас анализах (см. табл. 8.1—8.5). При этом количество воды в этих анализах, по-видимому, занижено (например, 0,03—0,08 % в табл. 8.2) из-за несовершенства применявшейся в большинстве лабораторий методики (в трубке Пенфильда). Содержания связанной воды в мусковитах Восточной Сибири и Индии составляют 4,6—5,9 %. При подсчитанных для ряда жил содержаниях мусковита от 4 до 15 % только с этим минералом должно быть связано 0,2—0,9 % H2O. Именно такие количества воды соответствуют приведенным в табл. 8.6 анализам представительных проб индийских пегматитов. Результаты определений воды, приводимые в табл. 8.2, представляются нам явно заниженными. Возможно, часть воды здесь входит в величину потерь при прокаливании.

Количество фтора в анализах табл. 8.6 коррелируется с суммарным объемным содержанием слюд. В биотите мусковитовых пегматитов обычно 0,3—0,1 % F, а в мусковите, как правило, 0,1—0,3 %. В связи с этим совершенно естественным представляется понижение средних концентраций фтора на участках раздува жил, где больше мусковита в сравнении с биотитом. He случайно и максимальное содержание фтора в жиле Эклингпура, отличающейся повышенным количеством биотита. К сожалению, данные о валовых содержаниях фтора в мусковитовых пегматитах отечественных месторождений обычно отсутствуют. Ho имеются многочисленные анализы слюд, апатита и турмалина, которые являются минералами-концентраторами фтора. Слюды содержат не более (1,6 % F, в апатите его обычно несколько процентов (до 3,2 %), а в турмалине 0,1—0,2 %. При этом различия в составе минералов между регионами практически несущественны, в то время как редкометалльная специализация пегматитов имеет большое значение. В минералах редкометалльно-мусковитовых пегматитов содержания фтора значительно выше.